CHƯƠNG 3 vài KIẾN THỨC NÂNG CAO về c, c++

3.2 Con trỏ• Khái niệm : Giá trị các biến được lưu trữ trong bộ nhớ MT, có thể truy cập tới các giá trị đó qua tên biến, đồng thời cũng có thể qua địa chỉ của chúng trong bộ nhớ.. • Co

Chương III

Vài kiến thức nâng cao về C, C+

+

• Khai báo theo syntax sau :

Or DataType ArrayName [Size1][Size2] [Sizen];

• Khởi tạo giá trị cho mảng theo 2 cách

– C1.Khi khai báo :

float y[5]={3.2,1.2,4.5,6.0,3.6}

int m[6][2] = {{1,1},{1,2},{2,1},{2,2},{3,1},{3,2}}; char s1[6] ={‘H’,’a’,’n’,’o’,’i’,’\0’}; hoac

3.2 Con trỏ

• Khái niệm : Giá trị các biến được lưu trữ trong bộ

nhớ MT, có thể truy cập tới các giá trị đó qua tên

biến, đồng thời cũng có thể qua địa chỉ của chúng trong bộ nhớ.

• Con trỏ thực chất là 1 biến mà nội dung của nó là địa chỉ của 1 đối tượng khác ( Biến, hàm, nhưng

không phải 1 hằng số).

• Có nhiều kiểu biến với các kích thước khác nhau, nên có nhiều kiểu con trỏ Con trỏ int để trỏ tới biến hay hàm kiểu int.

• Việc sử dụng con trỏ cho phép ta truy nhập tới 1 đối tượng gián tiếp qua địa chỉ của nó.

• Trong C, con trỏ là một công cụ rất mạnh, linh hoạt

• Khai báo con trỏ :

• Syntax : dataType * PointerName;

Chỉ rằng đây là con trỏ

• Sau khi khai báo, ta được con trỏ NULL, vì nó chưa trỏ tới 1 đối tượng nào.

• Để sử dụng con trỏ, ta dùng toán tử lấy địa chỉ &

PointerName = & VarName

Ví dụ :

int a; int *p; a=10;

p= &a;

• Để lấy nội dung biến do con trỏ trỏ tới, ta dùng toán

tử lấy nội dung *

• * PointerName

• Ta có thể viết *p cho moi nơi có đối tượng mà

nó trỏ tới xuất hiện

int x = 5, *p; p = & x; =>

x=x+10; ~ *p = *p+10;

• Ta cũng có thể gán nọi dung 2 con trỏ cho

nhau : khi đó cả hai con trỏ cùng trỏ tới 1 đối

tượng

int x=10, *p, *q;

p = &x; q = p;

=> p và q cùng trỏ tới x

Các phép toán trên con trỏ

• Một biến trỏ có thể cộng hoặc trừ với 1 số nguyên n

để cho kết quả là 1 con trỏ cùng kiểu, là địa chỉ mới trỏ tới 1 đối tượng khác nằm cách đối tượng đang

nhưng cần chú ý đến sự tương thích về kiểu.

Ví dụ : char *pchar; short *pshort; long *plong;

⇒sau khi xác lập địa chỉ cho các con trỏ, nếu :

pchar ++; pshort ++; plong ++; và các địa chỉ ban đầu tương ứng của 3 con trỏ là 100, 200 và 300, thì kết quả ta có các giá trị tương ứng là : 101, 202 và

304 tương ứng

• Nếu viết tiếp :

plong += 5; => plong = 324

pchar -=10; => pchar = 91

pshort +=5; => pshort = 212

• Chú ý : ++ và – có độ ưu tiên cao hơn * => *p++

~ *(p++) tức là tăng địa chỉ mà nó trỏ tới chứ

không phải tăng giá trị mà nó chứa.

Con trỏ void*

• Là con trỏ không định kiểu (void *).Nó có thể trỏ tới bất kì một loại biến nào Thực chất một con trỏ void chỉ chứa một địa chỉ bộ nhớ mà không biết rằng tại địa chỉ đó có đối tượng kiểu

dữ liệu gì => không thể truy cập nội dung của một đối tượng thông qua con trỏ void Để truy cập được đối tượng thì trước hết phải ép kiểu con trỏ void về con trỏ có định kiểu của kiểu đối tượng

float x; int y;

void *p; // khai báo con trỏ void

p = &x; // p chứa địa chỉ số thực x

*p = 2.5; // báo lỗi vì p là con trỏ void

/* cần phải ép kiểu con trỏ void trước khi truy cập đối tượng qua con trỏ */

*((float*)p) = 2.5; // x = 2.5

p = &y; // p chứa địa chỉ số nguyên y

*((int*)p) = 2; // y = 2

• Tuy vậy cần chú ý rằng a là 1 hằng => khong thể dùng

nó trong câu lệnh gán hay toán tử tăng, giảm như a++;Xét con trỏ : int *pa;

Con trỏ xâu

• Ta có : char tinhthanh[30] =“Da lat”;

• Tương đương : char *tinhthanh;

• tinhthanh=“Da lat”;

• Hoặc : char *tinhthanh =“Da lat”;

• Ngoài ra các thao tác trên xâu cũng tương tự như trên mảng

• *(tinhthanh+3) = “l”

• Chú ý : với xâu thường thì không thể gán trực

tiếp như dòng thứ 3

• Cũng có thẻ khởi tạo trực tiếp các giá trị khi khai báo

• char * ma[10] = {“mot”,”hai”,”ba” };

• Chú ý : cần phân biệt mảng con trỏ và mảng nhiều chiều Mảng nhiều chiều là mảng thực sự được khai báo và có đủ vùng nhớ dành sẵn cho các ftử Mảng con trỏ chỉ dành không gian nhớ cho các biến trỏ ( chứa địa chỉ) Khi khởi tạo hay gán giá trị : cần thêm bộ nhớ cho các ftử sử dụng => tốn nhiều hơn

• Một ưu điểm khác của mảng trỏ là ta có thể hoán chuyển các đối tượng ( mảng con, cấu trúc ) được trỏ bởi con trỏ này bằng cách hoán chuyển các con trỏ

• Ưu điểm tiếp theo là việc truyền tham số trong hàm

• Ví dụ : Vào ds lớp theo họ và tên, sau đó sắp xếp để in ra theo thứ tự ABC.

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#define MAXHS 50

#define MAXLEN 30

int main () {

int i, j, count = 0; char ds[MAXHS][MAXLEN]; char *ptr[MAXHS], *tmp;

while ( count < MAXHS) {

printf(“ Vao hoc sinh thu : %d “,count+1); gets(ds[count]);

Con trỏ trỏ tới con trỏ

• Bản thân con trỏ cũng là 1 biến, vì vậy nó cũng có địa chỉ và có thể dùng 1 con trỏ khác để trỏ tới địa chỉ đó

• <Kiểu DL> **<Tên biến trỏ>;

• Ví dụ : int x = 12;

int *ptr = &x;

int **ptr_to_ptr = &ptr;

• Có thể mô tả 1 mảng 2 chiều qua con trỏ của con trỏ theo công thức :

ArrName[i][k] = *(*(ArrName+i)+k)

Với ArrName+i là địa chỉ của phần tử thứ i của mảng

*(ArrName+i) cho nội dung ftử trên

*(ArrName+i)+k là địa chỉ phần tử [i][k]

• Ví dụ : in ra 1 ma tran vuông và công mỗi ftử của MT với 10

}

3.3 Bộ nhớ động – Dynamic memory

• Cho đến lúc này ta chỉ dùng bộ nhớ tĩnh : tức là khai báo mảng, biến và các đối tượng # 1 cách tường

minh trước khi thực hiện ct.

• Trong thực tế nhiều khi ta không thể xđịnh trước

được kích thước bộ nhớ cần thiết để làm việc, và

phải trả giá bằng việc khai báo dự trữ quá lớn

• Nhiều đối tượng có kích thước thay đổi linh hoạt

• Việc dùng bộ nhớ động cho phép xác định bộ nhớ cần thiết trong quá trình thực hiện của CT, đồng thời giải phóng chúng khi không còn cần đến để dùng bộ nhớ cho việc khác

• Trong C ta dùng các hàm malloc, calloc, realloc và free để xin cấp phát, tái cấp phát và giải phóng bộ nhớ Trong C++ ta chỉ dung new và delete

Xin cấp phát bộ nhớ : new va delete

• Để xin cấp phát bộ nhớ ta dùng :

<biên trỏ> = new <kiểu dữ liệu>;

　　 hoặc <biến trỏ> = new <kiểu dữ liệu>[Số ftử];

dòng trên xin cấp phát một vùng nhớ cho một biến

đơn, còn dòng dưới : cho một mảng các phần tử có cùng kiểu với kiểu dữ liệu.

• Bộ nhớ động được quản lý bởi hệ điều hành, và

với môi trương đa nhiệm (multitask interface) thì bộ nhớ này sẽ được chia sẻ giữa hàng loạt các ứng

dụng, vì vậy có thể không đủ bộ nhớ Khi đó toán

tử new sẽ trả về con trỏ NULL.

• ví dụ : int *pds;

pds = new int [200];

if (pds == NULL) { // thông báo lỗi và xử lý

Giải phóng bộ nhớ

• delete ptr; // xóa 1 biến đơn

• delete [] ptr; // xóa 1 biến mảng

• ví dụ : #include <iotream>

int main() {

int i,n; long total=100,x,*l;

cout << “Vao so ptu “; cin >> n;

Dùng bộ nhớ động cho mảng

Ta có thể coi một mảng 2 chiều là 1 mảng 1 chiều như hình sau :

Gọi X là mảng hai chiều có kích thước m dòng và n cột

A là mảng một chiều tương ứng ,thì X[i][j] = A[ i*n + j]

Dùng bộ nhớ động cho mảng

• Với mảng số nguyên 2 chiều có kích thước là R * C ta khai báo như sau :

int **mt;

mt = new int *[R];

int temp = new int [R*C];

for (i=0; i< R; ++i) {

mt[i] = temp;

} / Khai bao xong.

Su dung : mt[i][j] như bình thường cuối cùng để giải phóng:

delete [] mt[0]; // xo á ? Tại sao?

delete [] mt;

CT cộng hai ma trận với mỗi ma

cout<<"Nhap so dong cua ma tran:"; cin>>M;

cout<<"Nhap so cot cua ma tran:"; cin>>N;

}

//C ng hai ma tr n ộ ậ

void AddMatrix(int *A,int *B,int*C,int M,int N) {

for(int I=0;I<M*N;++I) C[I] = A[I] + B[I];

}

//Nh p các giá tr c a ma tr n ậ ị ủ ậ

void InputMatrix(int *A,int M,int N,char Symbol)

{

for(int I=0;I<M;++I) for(int J=0;J<N;++J) {

cout<<Symbol<<"["<<I<<"]["<<J<<"]=";

cin>>A[I*N+J];

} }

//Hi n th ma tr n ể ị ậ

void DisplayMatrix(int *A,int M,int N)

{

for(int I=0;I<M;++I) {

for(int J=0;J<N;++J) {

out.width(7);//canh le phai voi chieu dai 7 ky tu

cout<<A[I*N+J];

} cout<<endl;

} }

Phép tham chiếu

Trong C, hàm nhận tham số là con trỏ đòi hỏi chúng ta phải thận trọng khi gọi hàm Chúng ta cần viết hàm hoán đổi giá trị giữa hai số như sau:

void Swap(int *X, int *Y);

Dùng tham chiếu với c++

void Swap(int &X, int &Y);

• Với cách gọi hàm này, C++ tự gởi địa chỉ của A

và B làm tham số cho hàm Swap().

• Khi m t hàm tr v m t tham chi u, chúng ta có th g i ộ ả ề ộ ế ể ọ hàm phía bên trái c a m t phép gán ở ủ ộ

Phép đa năng hóa (Overloading)

• Với ngôn ngữ C++, chúng ta có thể đa

năng hóa các hàm và các toán tử

(operator) Đa năng hóa là phương pháp cung cấp nhiều hơn một định nghĩa cho tên hàm đã cho trong cùng một phạm vi Trình biên dịch sẽ lựa chọn phiên bản

thích hợp của hàm hay toán tử dựa trên các tham số mà nó được gọi.

• Với C, tên hàm phải là duy nhất

Đa năng hóa các hàm (Functions

Đa năng hoá toán tử

• Trong ngôn ngữ C, khi chúng ta tự tạo ra một kiểu dữ liệu mới, chúng ta thực hiện các thao tác liên quan đến kiểu dữ liệu đó thường thông qua các hàm, điều này trở nên không thoải mái.

• Ví dụ : cài đặt các phép toán cộng và trừ

số phức

#include <stdio.h> /* Dinh nghia so phuc */

struct SP {

double THUC; double Image; } ;

SP SetSP(double R,double I);

C4 = SubSP(C1,C2);

cout <<"\nTong hai so phuc nay:"; DisplaySP(C3); cout << "\nHieu hai so phuc nay:"; DisplaySP(C4); return 0;

• Trong ví dụ trên, ta dùng hàm để cài đặt các phép toán cộng và trừ hai số phức ; => phức tạp,không thoải mái khi sử dụng , vì thực chất thao tác cộng và trừ là các

toán tử chứ không phải là hàm

• C++ cho phép chúng ta có thể định nghĩa lại chức năng của các toán tử đã có sẵn một cách tiện lợi và tự nhiên hơn rất nhiều Điều này gọi là đa năng hóa toán tử

• Một hàm định nghĩa một toán tử có cú pháp sau:

data_type operator operator_symbol ( parameters )

{ ………

}

Trong đó:

• data_type: Kiểu trả về.

• operator_symbol: Ký hiệu của toán tử.

• parameters: Các tham số (nếu có).

#include <iostream.h> //Dinh nghia so phuc

struct { double THUC; double AO; }SP;

SP SetSP(double R,double I);

C2 = SetSP(-3.0,4.0); cout<<"\nSo phuc thu nhat:";

DisplaySP(C1); cout<<"\nSo phuc thu hai:";

Tmp.AO = C1.AO+C2.AO; return Tmp; }

//Tru hai so phuc

SP operator - (SP C1,SP C2) { SP Tmp;

Tmp.THUC = C1.THUC-C2.THUC;

Tmp.AO = C1.AO-C2.AO; return Tmp; }

//Hien thi so phuc

void DisplaySP(SP C)

{ cout<<"("<<C.THUC<<","<<C.AO<<")"; }

Các giới hạn của đa năng hóa toán tử:

• Không thể định nghĩa các toán tử mới

• Hầu hết các toán tử của C++ đều có thể được đa năng hóa Các toán tử sau không được đa năng hóa là :

:: Toán tử định phạm vi

.* Truy cập đến con trỏ là trường của struct hay class.

Truy cập đến trường của struct hay class.

?: Toán tử điều kiện